[发明专利]一种电动汽车液冷电池系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车液冷电池系统，包括整车控制器，所述的整车控制器分别连接液冷电池制冷循环回路、驾驶舱制冷循环回路和动力电池制热/冷回路。本发明中整车控制器根据驾驶舱空调开关指令和电池管理系统需求工况确定电磁阀S1、电磁阀S2、电子水泵、冷却风机的开关，根据电池出入水口温度、BMS需求工况及当前车速确定压缩机转速需求或WPTC功率需求；根据冷媒压力传感器的压力值和三态压力开关状态，判断是否关闭压缩机并上报压力故障，省去了专用的空调控制器或电池热管理控制器，节约了成本，并且通过驾驶舱制冷回路和电池制冷回路的解耦控制，有效的平衡了驾驶舱舒适性和动力电池冷却之间的矛盾。

技术领域

本发明属于电动汽车控制技术领域，具体涉及一种电动汽车液冷电池系统及控制方法。

背景技术

当前电动汽车多采用锂离子电池，而锂离子电池的容量和放电能力与温度有直接关系。当温度过低时，动力电池的容量会下降，若在低温下循环使用会缩短动力电池的使用寿命；在温度过高时使用又会影响动力电池的性能，严重时可能引起电池鼓包、涨裂，甚至造成安全事故。考虑到电动汽车的使用环境温度不同，如何使动力电池工作在理想的温度区间变得尤为重要，因此，需要为动力锂电池设计一种热管理系统。

随着动力电池能量密度的提升及整车续航里程需求的增加，传统的动力电池热管理系统(自然冷却或风冷)已不能满足需求，因此，大功率动力电池需采用液冷方案。

专利CN201320113693.6公开了一种电池水冷热管理系统，该专利根据电芯的温度，控制冷却回路和加热回路的运行。但是该专利未监测冷却水的温度，由于电芯的温度传感器往往置于电池模组中间，而冷却板则常常与模组壳体连接，因此，若只以电芯温度控制加热和冷却，容易造成冷却水温度过高或过低，从而导致模组表面与中心温差过大，这种温度差异或冲击会影响电池的寿命；另外，该专利冷却回路应用压缩机制冷，未给出电池冷却过程对驾驶舱制冷的影响。

专利CN201110291208.X给出了一种动力电池的水冷系统，通过监测电池温度，控制冷却液回路和制冷剂回路的开关，以及调节压缩机转速，达到使电池工作在理想温度区间的目的。但是该专利未给出电池的制热回路，也没有给出电池模组温差过大的处理方法；在该专利中，压缩机转速只有两个调节档位，温度调节的精度有限；另外，当驾驶舱制冷与电池制冷耦合时，该专利的方法是放弃驾驶舱温度控制，这样会导致车厢的舒适度变差。

专利CN201710330486.9给出了一种智能化的电池热管理控制方法，通过监测电芯的平均温度、电池箱的出入水口温度，控制等待模式、水循环模式、制冷模式或制热模式的开启，同时调节压缩机、水泵、风机转速，使电池工作在理想的温度范围内。但是，在该专利中，压缩机转速控制未考虑低速时压缩机噪音的影响，也没有给出驾驶舱与电池同时冷却时的耦合影响；另外，加热回路采用三档加热，温度调节精度有限。

发明内容

本发明的目的在于：解决上述现有技术中的不足，提供一种电动汽车液冷电池系统及控制方法，将电池工作温度控制在在理想的温度范围内，也基本不影响驾驶舱的制冷效果，同时规避了低速时压缩机的噪音问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种电动汽车液冷电池系统，包括整车控制器，所述的整车控制器分别连接液冷电池制冷循环回路、驾驶舱制冷循环回路和动力电池制热/冷回路。

进一步的，上述的液冷电池制冷循环回路包括依次串联的压缩机、冷凝器、冷却风扇、三态压力开关、冷媒压力传感器和电磁阀S1，所述的电磁阀S1和所述的压缩机连接，所述的三态压力开关和冷媒压力传感器的信号输出端与所述的整车控制器的信号输入端连接，所述的电磁阀S1、压缩机和冷却风扇的信号输入端分别和所述的整车控制器的信号输出端连接。